初三必會題!兩個物理實驗各有優缺點,為何多數初中生不懂?

2020-12-13 物理畢業班

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這是一道任何初三學生們都無法躲避的物理題!

偏偏很多學生想破腦袋也想不明白,其實做一下物理實驗,就什麼都明白了。當然,如果進行一下純粹的腦中實驗也是可以想明白的。

此物理題常常以實驗題的形式出現:「探究影響滑動摩擦力大小的因素」實驗!

我一說這個實驗的名字,肯定有很多學生立刻想到了該實驗的原理和步驟。

我們知道「滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力大小有關!當接觸面的粗糙程度不變時,接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大;當接觸面受到的壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。」

我們所做的最常見實驗就是如下所示的實驗:

可是,本實驗有一個非常大的缺點,此缺點讓很多學生在中考物理實驗操作考試時被扣去很多分!

相信所有的初三的同學們都想起來了,此缺點就是:用彈簧測力計水平拉動木塊時,必須在勻速拉動過程中讀數!為什麼必須勻速拉動呢

這是因為,只有勻速拉動木塊,其所受拉力才等於滑動摩擦力!如果不勻速拉動木塊,其所受力就不會平衡,那麼彈簧測力計所測拉力就不等於滑動摩擦力,則本實驗就無法進行了。我們正是通過勻速拉動過程中彈力等於滑動摩擦力的方法間接地得出滑動摩擦力大小的。所以,這裡其實利用了轉換法,把看不見的滑動摩擦力轉換成了彈簧測力計的彈力!

另外,如果停下來讀數,所讀出的拉力就不再等於滑動摩擦力,而是等於靜摩擦力了,而我們很難做到用手勻速拉動!結果往往是指針所指示刻度忽大忽小,無法做到彈簧測力計示數穩定!從而出現較大的數據誤差!

因此,初三的同學們一定會在各種習題資料中遇到此實驗的改良版——把木塊和下面的木板上下顛倒一下位置,就再也不需要勻速拉動了!

此改進實驗如下:

也就是說我們把彈簧測力計一端固定住,另一端拉著物體,我們就不必再勻速拉動木板了,此法易於操作,讀數時,彈簧測力計不會發生晃動,示數穩定,便於讀數!這就是這種改良版實驗的優點!

那麼為什麼此法就不必勻速拉動物體了呢?

這是由於木塊和木板之間發生的是滑動摩擦力,而滑動摩擦力的大小取決於接觸面的粗糙程度和壓力大小!當我們把實驗裝置改進以後,這兩個滑動摩擦力大小的決定因素都沒有發生改變,因此滑動摩擦力的大小也不變!所以,只要滑動摩擦力還是那麼大,彈簧測力計的示數就依然那麼大,此實驗就可以繼續探究了。

通過以上兩個實驗的對比,我們立刻就徹底明白了本實驗的內涵!

初三的同學們,養成善於觀察、勤於思考、經常研究錯題的習慣吧,只有常錯題、易錯題才是最有價值的題,只有研究錯題才能最快速的提高物理成績,下面的這個專欄《八套中考學霸物理錯題集》概括了全部中考物理易錯題、重難點、各種結論、技巧和方法,實用!純乾貨!需要的朋友請點擊下方專欄:

中學生朋友們,物理有趣且有用,為了美好的未來,加油!

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